Question

在物質(zhì)的量濃度均為3mol/L的鹽酸和硫酸各100ml的溶液中，分別加入等質(zhì)量的鐵粉，反應(yīng)結(jié)束后生成氣體的質(zhì)量之比為3：4．則加入鐵粉的質(zhì)量為多少克．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：發(fā)生反應(yīng)為：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑①、Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑②，加入鐵粉質(zhì)量相等，如果對(duì)于這兩個(gè)反應(yīng)都是鐵不足，則Fe完全反應(yīng)，生成氣體體積之比為1：1，若酸都不足，則酸完全反應(yīng)，根據(jù)方程式可知，生成的氣體體積之比為1：2，而反應(yīng)結(jié)束后生成氣體的質(zhì)量之比為3：4，即體積比為3：4，可知肯定是鐵對(duì)一個(gè)反應(yīng)來(lái)說(shuō)是不足，對(duì)于另一個(gè)反應(yīng)是過(guò)量，通過(guò)方程式可以看出來(lái)，鐵消耗HCl多，對(duì)于①反應(yīng)來(lái)說(shuō)是鹽酸不足，可以算出來(lái)生成H₂物質(zhì)的量，根據(jù)體積比可算出來(lái)②反應(yīng)生成n（H₂），對(duì)于②反應(yīng)是Fe不足，以此計(jì)算鐵的質(zhì)量．

解答： 解：發(fā)生反應(yīng)為：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑①、Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑②，加入鐵粉質(zhì)量相等，
如果對(duì)于這兩個(gè)反應(yīng)都是鐵不足，則Fe完全反應(yīng)，生成氣體體積之比為1：1，
若酸都不足，則酸完全反應(yīng)，根據(jù)方程式可知，生成的氣體體積之比為1：2，
而實(shí)際氣體體積之比為3：4，所以肯定是鐵對(duì)一個(gè)反應(yīng)來(lái)說(shuō)是不足，對(duì)于另一個(gè)反應(yīng)是過(guò)量．通過(guò)方程式可以看出來(lái)，鐵消耗HCl多，對(duì)于①反應(yīng)來(lái)說(shuō)是鹽酸不足，對(duì)于②反應(yīng)是Fe不足，
反應(yīng)①生成氣體的物質(zhì)的量為

0.1L×3mol/L

2

=0.15mol，反應(yīng)完畢后生成氣體的體積之比為3：4，所以Fe與硫酸生成的氣體為0.15mol×

4

3

=0.2mol，
設(shè)鐵的質(zhì)量為x，則：
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56g            1mol
x              0.2mol
所以56g：x=1mol：0.2mol，解得x=11.2g，
答：加入鐵粉的質(zhì)量為11.2g．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握發(fā)生的反應(yīng)及物質(zhì)的量關(guān)系及過(guò)量計(jì)算判斷為解答的關(guān)鍵，注意生成氫氣的體積關(guān)系，側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查，題目難度不大．